Por qué el planeta más cercano es el más difícil de visitar

Mercurio es el planeta que suele estar más cerca de la Tierra. ¿Te sorprende? ¡A mi sí! Venus ciertamente se acerca más a nosotros que Mercurio; puede estar tan cerca como a 40,2 millones de km. Después de todo, Venus es el segundo planeta desde el Sol, y la Tierra es el tercero. Incluso Marte se acerca más a la Tierra que Mercurio. El planeta rojo puede acercarse a nuestra casa a hasta 56,3 millones de kilómetros, como lo hará en el año 2287. Lamentablemente, no estaré presente para verlo. La distancia promedio de la Tierra a Mercurio es de unos 77 millones de km. Pero Mercurio sigue siendo “usualmente” el planeta más cercano a la Tierra [Mercurio Venus]. Esto se debe a que Venus suele estar en algún lugar al otro lado del Sol durante ciento doce días, y Marte suele estar muy lejos en su órbita altamente elíptica de casi 2 años de duración.

Eso deja a Mercurio zigzagueando entre la Tierra y el Sol cada 44 días y, por lo tanto, “usualmente” está más cerca de la Tierra que Venus o Marte. Buena pregunta de trivia para animar a tus amigos, ¿no? 22 naves espaciales han volado con éxito a Venus, y más de treinta naves espaciales han volado a Marte... pero solo dos han ido alguna vez a Mercurio. Entonces, ¿qué tiene de difícil ir allí? Bueno, tiene que ver con el Sol. Mercurio no es solo el planeta que “usualmente” está más cerca de la Tierra, sino que también es el que SIEMPRE está más cerca del Sol: ¡a 46,1 millones de km, para ser precisos! Estar tan cerca crea desafíos de navegación, por decirlo suavemente. Cualquier nave espacial que vaya a Mercurio será acelerada por la tremenda “atracción” gravitatoria del Sol. La nave espacial se moverá demasiado rápido para entrar en órbita alrededor de Mercurio. Es por eso por lo que la primera nave que fue a Mercurio, la Mariner 10 de EE. UU., simplemente pasó de largo tres veces, pero no intentó alcanzar la órbita alrededor de Mercurio.

La única otra nave que fue a Mercurio, la MESSENGER de EE. UU., tardó 6 años y medio en llegar allí. ¡Eso sí que es un viaje! MESSENGER se mantuvo en órbita durante un período de cuatro años antes de quedarse finalmente sin combustible y estrellarse contra la superficie de Mercurio el 20 de abril de 2015. Muchas naves espaciales han volado a Júpiter en aproximadamente el mismo tiempo, o menos, que tardó MESSENGER en llegar a Mercurio. El problema es la “desaceleración” de la nave espacial. Sencillamente se necesita demasiado suministro de combustible a bordo para encender los motores en dirección contraria y “frenar” la velocidad de la nave contra la gran gravedad del Sol. Disminuir la velocidad lo suficiente como para entrar en órbita alrededor de Mercurio era imposible usando la potencia de un cohete. Había que encontrar otra forma de reducir la velocidad de MESSENGER, una que usara poco o nada de combustible.

MESSENGER, cargado con 9 equipos científicos de última generación, pesaba aproximadamente 1100 kg, de los cuales el 55 %, o alrededor de 600 kg, era combustible. Pero este no se usaría para reducir la velocidad de la nave espacial. El combustible se usaría para 5 encendidos de motor necesarios para asistencia gravitacional y también para ajustes orbitales una vez que MESSENGER llegara a Mercurio. Las “asistencias gravitacionales” usan la gravedad de un planeta y su velocidad orbital para acelerar o desacelerar una nave espacial. Si la nave se acerca a un planeta en un ángulo de movimiento hacia adelante, es decir, un ángulo en la dirección en la que el planeta gira alrededor del Sol, entonces tanto la gravedad del planeta como la velocidad orbital le dan a la nave espacial un impulso de “tirachinas”, aumentando considerablemente la velocidad de la nave y enviándola en una dirección diferente. Este impulso puede ser agregado al de la nave espacial encendiendo sus motores de cohetes en el momento justo. Las dos sondas VOYAGER de Estados Unidos utilizaron la gravedad masiva de Júpiter para “tirarse” a los planetas gigantes gaseosos exteriores y, finalmente, fuera del sistema solar.

Las ayudas de gravedad también se pueden usar para reducir la velocidad de una nave espacial, como en el caso de MESSENGER. Al entrar en la trayectoria orbital de un planeta por delante de él, su gravedad “tira” hacia atrás de la nave espacial y la frena. Es necesario encender el motor en este momento para escapar de la trayectoria orbital del planeta. MESSENGER realizó un sobrevuelo asistido por gravedad de la Tierra, dos sobrevuelos asistidos por gravedad de Venus y tres sobrevuelos asistidos por gravedad de Mercurio. Solo entonces MESSENGER se ralentizó lo suficiente como para entrar en órbita alrededor de Mercurio. La sonda viajó la asombrosa cantidad de 8 mil millones de km para llegar a Mercurio desde la Tierra. Eso es más lejos de lo que está Plutón de la Tierra en su punto más distante. El nombre “MESSENGER” es un acrónimo casi tan inteligente como su intrincada ruta de vuelo a Mercurio. Debido a que este es el planeta que se mueve más rápido, los antiguos griegos lo designaron como el mensajero del Olimpo. Las noticias viajaban rápido incluso en aquel entonces. MESSENGER son las siglas de MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry y Ranging... O Superficie de Mercurio, Medio Ambiente Espacial, Geoquímica y Alcance. Mmm... ¿Qué opinas? ¿Habrán tenido un concurso para pensar en eso?

¡La buena noticia es que hay otra misión a Mercurio en marcha ahora mismo! Se trata de la misión espacial combinada ESA-JAXA, que llevará dos satélites a la órbita de Mercurio. La misión no usa un acrónimo para su nave espacial; tiene un nombre real: BepiColombo. No, no es un personaje de dibujos animados... El Dr. Giuseppe Colombo, que da nombre a la nave espacial, fue un matemático italiano y profesor de mecánica aplicada. Trabajó con la NASA en la misión Mariner 10 a Mercurio. “Bepi” es el apodo de la infancia de Giuseppe, por el que todos lo conocían y lo querían. La NASA se había contentado con un sobrevuelo de Mercurio, el primero, pero el profesor Bepi calculó que con un ligero ajuste de la ruta de vuelo que permitiera una asistencia gravitacional en Venus, Mariner 10 podría volar sobre Mercurio una y otra vez en diferentes órbitas alrededor del Sol. ¡Gracias a Bepi, la NASA obtuvo tres sobrevuelos de Mercurio por el precio de uno!

BepiColombo, la nave espacial, está programada para realizar 9 sobrevuelos asistidos por gravedad: uno en la Tierra, dos en Venus y seis en Mercurio. Cada desaceleración planetaria reducirá su velocidad en relación con la velocidad a la que Mercurio se mueve alrededor del Sol. Esto permitirá la inserción orbital. De lo contrario, [asistencia de gravedad de Venus] BepiColombo se dirigiría hacia el Sol. Una vez en órbita alrededor de Mercurio, el módulo de transferencia de Mercurio de BepiColombo, o MTM para abreviar, lanzará dos satélites: uno europeo, el MPO, Mercury Planetary Orbiter, y uno japonés, el Mio, Mercury Magnetospheric Orbiter. Se espera que ambos orbiten Mercurio durante un año. En conjunto, el MCS, Mercury Composite Spacecraft, consta de MPO, Mio, MTM y MOSIF [Magnetospheric Orbiter Sunshield and Interface Structure], que protege la nave espacial del Sol y alberga la electrónica de Mio.

Esta sopa de letras de los componentes de la misión destaca la otra razón por la que es difícil llegar a Mercurio. Después de 6 ralentizaciones asistidas por gravedad, 6 encendidos de motor, 18 órbitas alrededor del Sol, 6 años y medio de tiempo de viaje y 14 mil quinientos millones de km de distancia, debes traer un complejo de equipos anclado. Es como ese pícnic en la montaña al que te gustaría ir: no puedes conducir hasta allí; tienes que caminar un largo camino por un sendero de montaña complicado y traer repelente de insectos, protector solar y tu sombrero, y ¡oh, almuerzo y bebidas! No es fácil. BipoColombo lo ha empaquetado todo. Hasta el almuerzo. No, en realidad no. El diseño es increíblemente complejo. Nada puede hacer frente al Sol, ni siquiera los paneles solares.

Los paneles solares deben mantenerse girados casi en ángulo recto con el Sol, o el calor y el flujo de partículas corroerán las células solares, y sin electricidad, no tienes nada. Por lo tanto, en ángulo recto con el Sol, los paneles solares deben ser más largos, como si solo hubiera un poco de luz solar. Los paneles de Bepi tienen 15,2 m de largo. El parasol debe permanecer alineado giroscópicamente hacia el Sol para que todos los instrumentos estén siempre en la sombra, pero aún tengan una línea de visión de lo que cada uno debe monitorear. Y hay muchos instrumentos: 5 en el orbitador JAXA y 11 en el orbitador ESA. Es un pícnic increíble. Guau, 16 instrumentos y ni siquiera un saxofón.

Los objetivos científicos están destinados a sumar algo a lo que hemos aprendido de las dos misiones anteriores a Mercurio. Los datos recopilados por BepiColombo permitirán a los científicos estudiar el interior y la composición del planeta, junto con la geología y la morfología de la superficie de Mercurio, la formación y la historia evolutiva del campo magnético, las interacciones del viento solar del planeta y el medio ambiente en general. Como un planeta rico en metales, Mercurio puede contener una gran cantidad de minerales que MESSENGER no pudo detectar. BepiColombo se lanzó en octubre de 2018, y todavía tiene un largo camino por recorrer antes de entrar en órbita alrededor de Mercurio. Sin embargo, ya pasó volando junto a este planeta y envió fotografías nuevas.

La Agencia Espacial Europea está entusiasmada con su primera misión “caliente”. Todas las anteriores de la ESA han sido misiones “frías” a objetos más lejanos en el espacio, como Marte, el cinturón de asteroides, el encuentro con cometas y otros lugares lejanos en el sistema solar. Bueno, todo lo que puedo decir es: ¡mis mejores deseos para BepiColombo! Esperemos que todo salga bien en su misión de 427 °C a Mercurio. Esperemos que la larga cola de gases de la exosfera de Mercurio, de sodio, magnesio y potasio, expulsada de la superficie del planeta por el viento solar, no empañe las lentes ni cubra los paneles solares. Que pases un buen rato. ¡Ciao, bebé!